автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Снижение дымности отработавших газов дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий

кандидата технических наук
Шаромов, Иван Михайлович
город
Киров
год
2012
специальность ВАК РФ
05.04.02
цена
450 рублей
Диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Снижение дымности отработавших газов дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий»

Автореферат диссертации по теме "Снижение дымности отработавших газов дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий"

ь

005016827

На правах рукописи

ШАРОМОВ ИВАН МИХАИЛОВИЧ

СНИЖЕНИЕ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ 44 11,0/12,5 ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТАНОЛО-ТОПЛИВНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Специальность 05.04.02 - тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 п с.;аг; 2012

Санкт-Петербург - 2012

005016827

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Лиханов Виталий Анатольевич

Официальные оппоненты:

Ложкин Владимир Николаевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России», профессор кафедры пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного хозяйства

Рыженков Анатолий Анатольевич, кандидат технических наук, ООО «ГРУЗОМОБИЛЬ-СЕРВИС» города Санкт-Петербург, генеральный директор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Нижегородская

государственная сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится 25 мая 2012 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» по адресу: 189620 Санкт-Петербург-Пушкин, Академический проспект, д. 23, ауд. 2.529, факс 465-05-05 d220.060.05@spbgau.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан и помещен на сайте ВАК Минобрнауки РФ, http://www.spbgau.ru

«/Л> <г? 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Салова Тамара Юрьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Применение в промышленной энергетике, сельском хозяйстве, на водном, железнодорожном, автомобильном транспорте силовых установок с двигателями внутреннего сгорания, которые потребляют жидкие нефтяные моторные топлива, приводит к значительному загрязнению окружающей среды. Проблема снижения токсичности и дымности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания является одной из самых сложных и актуальных проблем современного двигателестроения.

Двигатели тракторов и автомобилей являются одним из основных потребителей нефтяных моторных топлив. Известно, что доля нефти в энергосырьевых ресурсах не превышает 11 % и нефть является ценнейшим сырьем, потребление которого непрерывно возрастает. Наряду с уменьшением запасов нефти происходит удорожание нефтяных топлив. Следует ожидать, что этот источник энергоснабжения будет скоро исчерпан. Необходимо исследование возможности замены нефтяного топлива на его альтернативные виды не нефтяного происхождения и использования их в двигателях внутреннего сгорания.

Для практической реализации в дизелях возможно использование такого альтернативного топлива, как этиловый спирт. Этанол имеет не нефтяное происхождение, может существенно улучшить экологические показатели дизелей и расширить ресурсы моторного топлива. Наиболее доступным способом применения этанола в качестве топлива для дизелей является его использование в виде эмульсии с ДТ. Исследований же по оценке возможности применения этанола в дизелях в нашей стране недостаточно.

Связь с планами научных исследований. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой № 24 плана НИР ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА (г.Киров) на 2006...2010 гг. (номер государственной регистрации 01,2.006-09891).

Целью исследований является снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий.

Объект исследований. Дизель 44 11,0/12,5 (Д-240) жидкостного охлаждения с камерой сгорания типа ЦНИДИ трактора МТЗ-80/82, работающий на альтернативном топливе - этаноло-топливной эмульсии (ЭТЭ).

Предмет исследований. Процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 4411,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ при работе на ЭТЭ.

Научную новизну работы представляют:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ЭТЭ на процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ;

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

-уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала;

- результаты расчетов показателей сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от режимов работы.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований.

Материалы диссертации используются в учебном процессе Вятской и Нижегородской государственных сельскохозяйственных академий, 4ебоксарском институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, выполнении курсовых работ и дипломном проектировании для студентов, обучающихся но специальностям 110301,190601,190603 и 190600.62.

Экономическая эффективность. При переходе с ДТ на ЭТЭ экономический эффект от снижения ущерба, наносимого токсичными компонентами ОГ, составит не менее 156523,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год. При переводе дизеля 44 11,0/12,5 на ЭТЭ суммарная экономия от использования альтернативного моторного топлива составит 37088,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год.

Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 12 конференциях: на 1-й, Н-й, Ш-й, 1У-Й, У-й Международных научно-практических конференциях «Наука - Технология - Ресурсосбережение», 2009...2012 гг. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); 9-й научной конференции аспирантов и соискателей «Науке нового века - знания молодых», 2009 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей, посвященной 80-летию Вятской ГСХА «Науке нового века - знания молодых», 2010 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей «Науке нового века - знания молодых», 2011 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Х1-й, ХИ-й, ХШ-й Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Мосолов-ские чтения), 2009...2011 гт. (ГОУ ВПО «Марийский ГУ», г. Йошкар-Ола); Международной конференции Двигатель-2010, посвященной 180-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 г. (МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва).

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 28 печатных работах, включая монографию объемом 9,0 пл., 3 статьи в центральных журналах, входящих в перечень ВАК РФ и статьи общим объемом 8,19 п.л., в т.ч. в сборниках трудов международных и всероссийских конференций опубликовано 23 статьи. Без соавторов опубликовано 6 статей общим объемом 1,75 п.л.

На защиту выносятся следующие основные результаты исследований:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ЭТЭ на процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ;

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала;

-результаты расчетов показателей сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от режимов работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 179 страницах, в том числе 114 стр. текста, содержит 31 рисунок и 6 таблиц. Список литературы изложен на 25 стр., включает 247 наименований, в том числе 49 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена научная новизна и практическая значимость работы, сформулирована ее цель, основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе проведен анализ работ, посвященных рассматриваемой проблеме. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по использованию в дизе-

ях альтернативных видов топлива отражены в работах Алексеева Д.К., Арсенова Е.Е., агнераВ.А., ГлуховаА.А., Ксенофонтова И.В, Кулманакова С.П., Лиханова В.А., 1алова Р.В., Матиевского Д.Д., Патрахальцева H.H., Плотникова С.А., Полевщикова A.C., оманова С.А., Смаля Ф.В., Торопова А.Е., Хачияна A.C., Чувашева А.Н. и др.

Ученые Махов В.З., Батурин С.А. и Ложкин В.Н. впервые в мире экспериментально ссдедовали процессы образования сажи непосредственно в цилиндрах дизелей. Инстру-[ентально это оказалось столь сложно, что и до настоящего времени это еще никому не далось повторить.

Образованию сажи посвящены работы Бакирова Ф.Г., Блоха А.Г., Вагнера В.А., 1ихертаМ.М., Гладышева A.B., Дьяченко Н.Х., Звонова В.Л., Лоскутова A.C., Лачульского Ф.Ф., Разлейцева Н.Ф., СмайлисаВ.И., Страдомского М.В., Тарана Э.Н., ieciiepa П.А. и др.

Российскими и зарубежными учеными проведен ряд экспериментальных работ, по-вященных вопросам сажеобразования в цилиндре дизеля. Имеются работы по исследова-irao возможности применения в дизелях этанола в качестве моторного топлива.

Экологические проблемы и повышение цен на нефтепродукты обусловливают необ-:одимость проведения работ, направленных на поиск и применение альтернативных во-обновляемых видов топлива. Использование этанола в качестве топлива позволяет снять токсичность отработавших газов дизелей и значительно расширяет сырьевую базу для галучения моторных топлив. Однако исследований по оценке возможности применения танола в дизелях недостаточно.

Это дает основание полагать, что снижение дымности отработавших газов дизеля •Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий является актуальной научной адачей, которая имеет важное народнохозяйственное значение.

На основании поставленной цели сформулированы задачи исследований:

- провести лабораторно-стендовые и теоретические исследования влияния примене-1ия ЭТЭ на процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и эко-юмические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с КС типа ЦНИДИ;

- разработать уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи i цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточнить математическую модель образования и выгорания частиц сажи в цилинд->е дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- провести теоретические расчеты массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 14 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала;

- провести расчеты показателей сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при >аботе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от режимов работы.

Во втором памеле представлены теоретические предпосылки снижения дымности ЗГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ. Поскольку сажа является метастабильным проектом процесса горения, то нельзя исключать возможность существования нескольких тутей перехода в это состояние (рис. 1). При работе дизеля на ЭТЭ основное количество :ажи в составе ОГ образуется при сгорании ДТ. Особенности образования сажи при сгора-1ии ДТ в цилиндре дизеля детально рассмотрены в трудах многих ученых.

Этанол оказывает существенное влияние на процессы образования и выгорания сажи. При этом значительную роль играют особенности горения эмульгированных топлив.

Рассмотрим возможный механизм образования сажи из этанола. При его сгорании образуются углекислый газ и вода:

С2Н50Н+302 ->2С02 +ЗН20. (1)

Образование частиц сажи в цилиндре дизеля может происходить в результате пиролиза молекул топлива в зонах сильно переобогащенной смеси. В таких условиях при рас-

С2Н,ОН

Химические зародыши Многоатомный

сажевых частиц углеродный комплекс

\ I

Физические зародыш сажевых частиц

I

Процессы коагуляции и поверхностного роста

1 I

Малые частицы Средние частицы

( I

Процессы агломерации и агрегации

I

Вторичные сажевые структуры

I

Сажесодержание в цилиндре дизеля при работе на ЭТЭ

Рис. 1 - Химизм процесса образования сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ

паде молекулы этанола возможно выделение углерода.

При окислении этанола происходит образование молекул, содержащих группу ОН и ускоряющих окислительные процессы. Вероятны следующие направления реакций:

С2Н50Н С2Н3 + ОН; (2) С2Н5ОН+Н-> С2Н5 +Н20; (3) С2Н50Н-»С2Н4+Н20; (4) С2Н5 ->СН3+СН2; (5) С2Н5ОН + О -»• С2Н50 + ОН; (6) С2Н50->СН30 + СН2. (7) Далее окисление идет через последовательность реакций образования промежуточных продуктов, осуществляющих переход реагирующей системы к конечным продуктам. Промежуточными продуктами могут быть молекулы с группой ОН, атомы водорода, кислорода, свободные радикалы.

Затем из радикалов СНз, СНэО дегидрированием образуется атомарный углерод С:

СН,—^->СН,

->СН

сн,о-

->СН,0-

>СНО >С.

(8) (9)

Радикалы СН3 и ОН могут вступать в реакцию с молекулой этанола. Также радикалы ОН участвуют в реакциях с радикалами углеводородов с образованием молекул воды:

С2Н,ОН+СН3->2СН4+СНО; (10)

С2Н50Н+0Н->С2Н50+Н20; (И)

СН4 + 0Н-»СН3+Н20; (12)

С2Н5+0Н->С2Н4+Н20. (13)

На следующем этапе в результате промежуточных реакций происходит термическое разложение углеводородов с образованием ацетилена С2Н2:

С2Н4->С2Н2+Н2; (14)

СН2+СН3-»С2Н2+Н2+Н. (15)

Термическое разложение ацетилена приводит к образованию радикалов-зародышей, которые в дальнейшем могут окисляться с образованием атомарного углерода и воды:

С2Н2->С2Н + Н; (16)

С2Н + 0Н-»2С+Н20. (17)

Далее молекулы воды участвуют в окислении сажевых частиц. Одновременно с образованием сажевых частиц происходит выгорание, что ведет к уменьшению их размеров и массового выхода в целом. Основными являются реакции:

С+02-»С02; С + 2Н20->С02 +2Н2;

(18) (19)

С + С02 ->2С0. (20)

Рациональное сочетание расчета и эксперимента позволяет повысить эффективность забот по улучшению экологических показателей дизелей и расширить границы исследова-яия. Предложенная уточненная математическая модель динамики образования и выгорания сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 включает в себя основные влияющие факторы, сравнительно проста, достаточно достоверна и может быть использована для прогнозирования показателей сажесодержания при работе на ДТ и ЭТЭ.

Скорость изменения концентрации сажи в объеме цилиндра:

MMfB(fHf)/

где U - коэффициент для учета скоростного режима;

— скорость образования сажи в области сгорания;

~ СКОРОСТЬ образования сажи при полимеризации центра капель;

-i-J - скорость выгорания сажи; l dt ),

d[c\]

-1—1 - скорость уменьшения концентрации сажи при расширении, dt ;v

Коэффициент U в уравнении сажевыделения вводится для учета скоростного режима при расчете динамики образования сажевых частиц:

и = А^| , (22)

где п - частота вращения коленчатого вала двигателя;

п„ом - частота вращения коленчатого вала двигателя на номинальном режиме; А, т - эмпирические коэффициенты.

Выражение для скорости образования сажи в области сгорания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 имеет следующий вид:

где - цикловая подача топлива; V - текущий объем цилиндра.

Скорость образования сажи при полимеризации центра капель пропорциональна скорости испарения жидких капель:

где Е$1 - коэффициент пропорциональности;

5 - доля массы капли, превращающаяся в сажевую частицу; Б -массовая доля капель диаметром менее

(Зк - начальный диаметр капель, испаряющихся полностью за время т.

ак=л/к^г, (25)

где К - константа испарения.

Дисперсность распиливания топлива оценивают с помощью характеристик распределения капель по размерам. В теории испарения и горения струй распыленного топлива используется формула Розина - Раммлера:

8 = 1-еч"'/<1и)\ (26)

где <132 - средний диаметр капель;

п' - коэффициент распределения, для дизельных форсунок п' = 2...4. На разных стадиях процесса расчет ведется по разным уравнениям. Выражение для скорости образования сажи при полимеризации центра капель в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 в период впрыска:

1-ехр

= 1,7-—• V

(27)

где Т1 - текущее время с начала впрыска; твлр - продолжительность впрыска.

Для периода после окончания впрыска топлива выражение имеет вид:

= 0,0028-(1-х„

Л

"Яс

•ехр

(28)

где "/мир - Доля теплоты, выделившаяся к моменту окончания впрыска;

т2 - текущее время после окончания впрыска.

Поскольку на поверхности частицы возможны не только реакции углерода с кислородом, но и с углекислым газом, атомами и радикалами, скорость выгорания сажи пропорциональна общему давлению в цилиндре р:

Щ=3,Ы0-5П°5-Р-[С], (29)

где п - частота вращения коленчатого вала;

р - текущее давление в цилиндре, МПа;

[С] - текущая концентрация сажи в цилиндре.

Скорость уменьшения концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при расширении определяется по выражению:

На рис. 2, а представлены результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи Сгеор в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. на номинальном режиме при значении установочного УОВ'Г ®впр = 23° до ВМТ.

Расчеты проведены на основе предложенной выше уточненной математической модели. Максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи при п = 2200 мин" снижается с Стахдттс„р = 1,947 г/м3 при работе на ДТ до Ста* то тсор - 0,550 г/м при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 1,397 г/м3. Теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана (фсвыхтеор = 124,0° п.к.в. после ВМТ) снижается с С8ыхдттеор = 0,144 г/м3 при работе на ДТ до Свых этэ теор = 0,041 г/м при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 0,103 г/м3.

Результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи Стеор в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от угла п.к.в. на режиме максимального крутящего момента при значении установочного УОВТ ®впр = 23° до ВМТ представлены на рис. 2, б.

Максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи при п= 1700 мин" снижается с С^^ = 1,722 г/м3 при работе на ДТ до Ста* этэ теор - 0,410 г/м при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 1,312 г/м3. Теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана (Фсшх ™Р-124,0° п.к.в. после ВМТ) снижается с Свыхдттсор = 0,123 г/м3 при работе на ДТ до Свых этэ теор - 0,030 г/м при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 0,093 г/м3.

"ДТ. этэ г/м3 2,4

2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0

■*дт. этэ» г/м3 2,4

2,2 2,0 1,8 1,6 1.4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 О

^тмДТтвор

н

\

i

\ Л ° max ЭТЭ т»ор

/ s ^ТФОР

/ N Г/ СмиДТтМр

t л S С«« этэ тюр N

1 •ч. •V V

1 .L ■ — — __ __ 1

ВМТ 20 40 60 80 100 120 ф, град. п.к.в.

а)

wma*flTt*op

г

\

\

> у Сет«ЭТЭт*ор

X Створ

/ У ^вьаДТтвор

У V / ^•ых ЭТЭ т«ор

г fl 1 L

ВМТ 20 40

60

б)

80 100 120 «р.град. пхв.

Рис. 2 - Результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи Сгсор в цилиндре дизеля 44 И,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. при 0„„р = 23" до ВМТ: а) п = 2200 мин; б) n = 1700 мин; --ДГ;---ЭТЭ

В третьем разделе представлена методика, по которой проводились экспериментальные исследования, а также созданная экспериментальная установка, использованные приборы и оборудование. При стендовых испытаниях дизеля, газовом анализе ОГ, монтаже и эксплуатации приборов и оборудования учитывались требования: ГОСТ 10578-95, ГОСТ 10579-88, ГОСТ 15888-90, ГОСТ 17.2.1.02-76, ГОСТ 17.2.2.01-84, ГОСТ 17.2.1.03-84, ГОСТ 17.2.2.02-98, ГОСТ 17.2.2.05-97, ГОСТ 18509-88, ГОСТ Р 17.2.2.07-2000, ГОСТ Р 51249-99, ГОСТ Р 51350-99. Экспериментальная установка включала в себя электротормозной стенд 8АК-Ы670 (Германия) с ба-лансирной маятниковой машиной, дизель 44 11,0/12,5, измерительную аппаратуру. Испытания на всех нагрузочных и скоростных режимах работы дизеля проводились с использованием летнего ДТ (ГОСТ 305-82), моторного масла М-10-Г2 (ГОСТ 858178), этанола (ГОСТР 516522000). Обработка индикаторных диаграмм рабочего процесса дизеля осуществлялась с помощью ЭВМ по методике ЦНИДИ-ЦНИИМ. Отбор и анализ проб ОГ производился с помощью автома-

тической системы газового анализа АСГА-Т. Определение дымности отработавших газов (ОГ) проводилось с помощью дымомера Bosch EFAW-68A.

В четвертом разделе представлены результаты применения ЭТЭ для снижения дымности ОГ дизеля 44 11,0/12,5. Применялась ЭТЭ следующего состава: ДТ - 67,5 %, этиловый спирт - 25 %, вода - 7 %, присадка - 0,5 %.

На рис. 3 представлено изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от установочного УОВТ на номинальном режиме (п = 2200 мин '1, рс = 0,64 МПа). Анализ зависимостей показал, что при переходе с ДТ на альтернативное топливо ЭТЭ при всех значениях установочного УОВТ наблюдается существенное снижение расчетных и опытных значений показателей сажесодержания в момент открытия выпускного клапана. Минимальные значения показателей сажесодержания при работе на ДТ и ЭТЭ достигаются при значении установочного УОВТ 0впр = 23° до ВМТ.

т.*,. к 2600 2500 2400 2300 2200 2100

' *вмж рвсч

«и*

10",

I

3,0 2,0 1,0 О

„. "и 0,3 0,2 0,1 О

Т h- —

-- S k

\ 1™,

Pi™»

и

-- —■

-V N. МХр ■04

/

— — —

'мкрю /

ч

«ПИТ

/ k-J-

— — — -- -1- ч~

PzHttt* МПа 10,0 9,0 8,0 7,0

Сдеряс 020 0,15 0,10 0,05 О

, г/м

20 23 26 29 8„. град.

Рис. 3 - Изменение показателей процесса сгорания и саже-содсржания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от установочного УОВТ при п = 2200 минре = 0,64 МПа: --ДТ;---ЭТЭ

т. к

2400 2000 1600 1200 800

N„t-10° ш' 30,0 20,0 10,0 0

C„r, г(м' 2,0

,1 1

ТяикЭТЭ T

P< \

' ■тмДТ

i

ri Vv

) V 4 ч Pt M ЭТЭ

1 S \ Р(0*»ДТ

1 v

1 1 \

p

NfïïMflTpeo* S 4

l N. «3 ТЭр •СЧ L ^•шДТи Lli «4 \

/ 1 S N. шхЭ ТЭр — 4

1 "C mu ЦТ pi КЧ \ * J

/ СмхЭТЭрмч \

1 1 1

r 4 s Срвсч ^•wx ДТ раеч

1 1 t ЭТЭ pвен \

1 л T1 L

Р.. МПа

6,0 5,0 4.0 3.0

мм"3 10,0 5.0 0

Сэтэ. i 0,8 0,4 0.2 0

■10°.

вит 20 40 60 80 100 120 9, фад. П.К.В.

Рис. 4 - Изменение показателей процесса сгорания и саже-содержаиия в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. при 0„ф = 23° до ВМТ, п = 2200 мин "', рс = 0,64 МПа: —-ДТ;---ЭТЭ

При этом расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана снижается с

СВыхдтрасч = 0,146 г/м3 при работе

на ДТ до С8ЫХЭТЭ расч = 0,043 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,4 раза. Расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра в момент открытия выпускного клапана при работе на ЭТЭ также ниже, чем при работе на ДТ: 0,675-Ю6 мм"3 и 2,291-Ю6 мм"3 соответственно. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, при работе на ЭТЭ значительно ниже, чем при работе на ДТ. Значение С»„хоиьп снижается с 0,155 г/м3 при работе на ДТ до 0,047 г/м3 при работе на ЭТЭ. Наблюдается снижение концентрации в 3,3 раза.

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодер-жания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. на номинальном режиме (п = 2200 мин"1, ре = 0,64 МПа) при значении установочного УОВТ ©впр = 23° до ВМТ представлено на рис. 4.

Максимальное значение давления сгорания увеличивается с Pzmax = 8,40 МПа при работе на ДТ до р2 та* = 8,90 МПа при работе на ЭТЭ. Давление сгорания при работе на ДТ достигает своего максимального значения при 4>pzmax= 5,0°п.к.в. после ВМТ, а при работе на ЭТЭ при <Ppzmax= 10,0° п.к.в. после ВМТ. Осредненная температура цикла при работе на ДТ достигает своего максимума Tmax = 2115K при Фтши = 7,0° п.к.в. после ВМТ. При работе на ЭТЭ Т^ = 2511 К при Фттах = 11,5° П.К.В. ПОСЛв ВМТ.

и

При работе на ДТ расчетная массовая концентрация сажи расч и количество частиц сажи NOTpac4 в единице объема в цилиндре достигают своего максимального значения через фстахяграсч = 4,0° п.к.в. после ВМТ. При этом Стахдтрасч= 1,902 г/м3, ^шахдтрасч = 29,830-10 мм". Далее, в процессе выгорания, концентрация сажи снижается до Свыхдтрас, = 0,146 г/м3, количество частиц до NBUXJtpaC4 = 2,291-Ю6 мм'3 (фСвЫх = 124,0° п.к.в. после ВМТ). Показатели снижаются на 92,3 %.

При работе на ЭТЭ расчетная массовая концентрация сажи СЭ13расч и количество частиц сажи N3T,pac4 в единице объема в цилиндре достигают своего максимального значения через фешах эп расч= 8,0° п.к.в. после ВМТ. При этом Стахэтэрасч = 0,528 г/м3, NmaX3npac4= 8,28б-106 мм" . В процессе выгорания концентрация снижается до *--вых этэ расч ~ 0,043 г/м3, количество частиц до NBbIX3T> расч = 0,675-106 мм"3 (февых = 124,0° п.к.в. после ВМТ). Показатели снижаются на 91,9 %.

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от нагрузки на номинальной частоте вращения (п = 2200 мин"') при значении установочного УОВТ ©впр = 23° до ВМТ представлено на рис. 5.

При работе дизеля на ДТ увеличение нагрузки сопровождается ростом величин максимального давления сгорания рггаах и максимальной осредненной температуры цикла Tmax.

При ре = 0,13 МПа величина pzroax составляет 7,2 МПа, при ре = 0,69 МПа возрастает до 8,48 МПа. Происходит увеличение на 1,28 МПа. Максимальная осредненная температура цикла Tmax возрастает с 1485 К при ре = 0,13 МПа до 2180 К при ре = 0,69 МПа. Происходит увеличение на 695 К.

Проведенные расчеты показывают, что расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана (февых = 124,0° п.к.в. после ВМТ) Свыхдтрасч возрастает с 0,011 г/м3 при ре = 0,13 МПа до 0,217 г/м3 при ре = 0,69 МПа, т.е. в 19,7 раза. Расчетное количество частиц сажи в единице объема в цилиндре дизеля NablXOTpal:4 возрастает с 0,174'106мм"3 до 3,413ТО6 мм"3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свыхдтопыт возрастает с 0,012 г/м3 при ре = 0,13 МПа до 0,242 г/м3 при Ре = 0,69 МПа. Происходит увеличение на 0,23 г/м3, или в 20,2 раза.

При работе на ЭТЭ увеличение нагрузки сопровождается ростом показателей pz max и Tmax. Отсутствие значений показателей процесса сгорания при ре < 0,38 МПа связано с нестабильностью горения. При ре = 0,38 МПа величина pzmax составляет 6,3 МПа, при Ре = 0,69 МПа возрастает до 9,1 МПа. Рост составляет 2,8 МПа. Максимальная осредненная

"выхрасч ММ^

Т„„.К 2500 2200 1900 1600 10е.

3,0 2,0 1,0 0

'■шеелита Г^® 0,2 0,1 О

т ' (ЛЯХ

\

в-

/

Pima 1 4 (

1 1 г

N. MXpJ кч у- /

/

^выхраеч /

\

^WXOIIWT s

✓"1

Р( MU1

МПа

9,0 8,0 7,0 6,0

Wtwx расч 0,20 0,15 0,10 0,05

о

, г/и

0,1 0,2 0.3 0,4 0,5 0,6 р., МПа

Рис. 5 - Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от нагрузки при 0впр = 23° до ВМТ, п = 2200 мин"1;

--ДТ;---ЭТЭ

_ _ ___ 1

температура цикла Т^ возрастает с 2233 К при ре = 0,38 МПа до 2530 К при ре = 0,69 МПа. Рост температуры составляет 297 К.

Из графиков видно, что показатели сажесодержания при работе на ЭТЭ значительно ниже, чем при работе на ДТ, во всем диапазоне изменения нагрузки. С ростом нагрузки от ре = 0,38 МПа до рс = 0,69 МПа расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свыхэтэрасч возрастает с 0,0020 г/м3 до 0,078 г/м3, т.е. в 39 раз. Расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра Мвых т расч увеличивается с 0,031-Ю6 мм"3 до 1,221-Ю6 мм"3. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, СВЫХЭТЭОпыт возрастает с 0,0022 г/м до 0,086 г/м3. Увеличение составляет 0,084 г/м3, или в 39,1 раза.

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при значении установочного УОВТ ®впр = 23° до ВМТ представлено на рис. 6.

При увеличении частоты вращения снижаются максимальные значения давления сгорания при работе на ДТ и на ЭТЭ. Показатели сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ находятся существенно ниже аналогичных значений дизельного процесса. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре дизеля Свыхрасч в момент открытия выпускного клапана при п = 1200 мин'1 снижается с 0,109 г/м3 при работе на ДТ до 0,030 г/м3 при работе на ЭТЭ. Концентрация снижается на 72,7%. При п = 2400 мин'1 расчетная концентрация снижается с 0,156 г/м3 при работе на ДТ до 0,053 г/м3 при работе на ЭТЭ. Расчетная концентрация сажи в цилиндре снижается на 66,2 %.

Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, при переходе с ДТ на ЭТЭ значительно снижается во всем диапазоне изменения частоты вращения. При п = 1200 минопытная концентрация снижается с Свыхдт ОПыт = 0,119 г/м3 при работе на ДТ до СВЫХЭТЭ0ПЬ1Т = 0,033 г/м3 при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 0,086 г/м , или 72,3 %. При частоте вращения коленчатого вала п = 2400 мин"1 опытная концентрация снижается с СВЫхдтопш = 0,171 г/м3 при работе на ДТ до СВЫХТООпыт = 0,058 г/м3 при работе на ЭТЭ. Снижение составляет 0,113 г/м3, или 66,1 %.

В пятом разделе представлена оценка экономической эффективности использования ЭТЭ в качестве моторного топлива для дизеля 44 11,0/12,5. При переводе дизеля 44 11,0/12,5 на альтернативное топливо ЭТЭ суммарная экономия составит 37088,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год.

т«,. к 2600 2400 2200 2000

им"3

N„,^■10',

I

2,0 1,0

„г/и' 0,15 0,10 0,05 0

1

"Г"

ч ' тая

Рим«

1 — —< 1—. / 4- —1 —4 1

ьь

Т

\ N. ыхр«сч

—•

ч

•'■ьвдеч

/ -- --

ш т

Р>ш. МПа 9,0 в,0 7,0

0,12 0,09 0,06 0,03 0

г/м

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 П, мин"

Рис. 6 - Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДГ и ЭТЭ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при 0ВПр = 23° до ВМТ: --ДТ;---ЭТЭ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований установлена возможность снижения дымности ОГ дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий. Установлено, что при работе дизеля на номинальном режиме на ДТ и ЭТЭ оптимальным является значение установочного УОВТ ©впр = 23° до ВМТ при сохранении могцностных показателей на уровне серийного дизеля.

2. На основании теоретических исследований предложены:

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ.

3. Теоретическими расчетами определены значения массовой концентрации сажи Стеор в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в.

При п = 2200 мини оптимальных установочных УОВТ максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре Стмдт тсор при работе на ДТ достигается при ФстахтсоР = 4,0" п.к.в. после ВМТ и составляет 1,947 г/м3. При работе на ЭТЭ Стахэтэкор - 0,550 г/м3 при (рстахтсор= 8,0° п.к.в. после ВМТ. Максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи Стахтеор при работе на ЭТЭ снижается в 3,5 раза. Массовая конце1Гтрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана (ФСвых теор ~ 124,0° п.к.в. после ВМТ) при работе на ДТ СВЬ1ХДТ1е0р = 0,144 г/м3, а при работе на ЭТЭ Свыхтотеор = 0,041 г/м3. Выходное значение Свыхтеор при работе на ЭТЭ снижается в

3.5 раза.

При п= 1700 мин'1 и оптимальных установочных УОВТ максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре Сгаахдттеор при работе на ДТ достигается при положении поршня в ВМТ (<рСти дграсч = 0,0° п.к.в) и составляет 1,722 г/м3. При работе на ЭТЭ Стах ттеор = 0,410 г/м3 при «рсшахтеор = 6,0° п.к.в. после ВМТ. Максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи Стахтеор при работе на ЭТЭ снижается в 4,2 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана при ФсвыхтсоР= 124,0° п.к.в. после ВМТ при работе на ДТ Свыхдттеор = 0,123 г/м3, а при работе на ЭТЭ СВЬ1хэтэтеор = 0,030 г/м3. Выходное значение Саь1ХТСор при работе на ЭТЭ снижается в 4,1 раза.

4. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены значения массовой концентрации сажи Срасч и количества частиц сажи Npac4 в единице объема в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. при оптимальных установочных УОВТ.

На номинальном режиме работы (п = 2200 мин"1, ре = 0,64 МПа) при переходе с ДТ на ЭТЭ максимальные значения расчетной массовой концентрации сажи Сшах расч и расчетного количества частиц сажи NraaxpaCT в единице объема цилиндра дизеля снижаются в

3.6 раза. Значения расчетной массовой концентрации сажи Свь1храсч и расчетного количества частиц сажи NBblxpaC4, соответствующие моменту открытия выпускного клапана (февых = 124,0° п.к.в. после ВМТ), снижаются в 3,4 раза.

На режиме максимального крутящего момента (п = 1700 мин"1, ре = 0,69 МПа) при переходе с ДТ на ЭТЭ максимальные значения расчетной массовой концентрации сажи Стах расч и расчетного количества частиц сажи Nmaxpac, в единице объема цилиндра дизеля снижаются в 4,3 раза. Значения расчетной массовой концентрации сажи Свыхрасч и расчетного количества частиц сажи NBblxpac4, соответствующие моменту открытия выпускного клапана (фСвЫх = 124,0° п.к.в. после ВМТ), снижаются в 4,0 раза.

5. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены выходные значения массовой концентрации сажи СВЬ1храсч, Свыхшшт и количества частиц сажи NBb,xpacq

в единице объема в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки. При п= 2200 мин'1, рс = 0,64 МПа и оптимальных установочных УОВТ расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре снижается с Свыхдтрасч = 0,146 г/м3 при работе на ДГ до Свыхэтэрасч = 0,043 г/м3 при работе на ЭТЭ. Происходит снижение в 3,4 раза. Расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра NBblxpac, при работе на ЭТЭ также ниже, чем при работе на ДТ: 0,675-Ю6 мм"3 и 2Д91-106 мм"3 соответственно. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свыхопыт снижается с 0,155 г/м3 при работе на ДТ до 0,047 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,3 раза.

6. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены выходные значения массовой концентрации сажи Свьирас„ СВЫХ01ШТ и количества частиц сажи Neux расч в единице объема в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при оптимальных значениях установочного УОВТ. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре Свихрасч при п = 1200 мин"1 снижается с 0,109 г/м3 при работе на ДТ до 0,030 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,6 раза. При п = 2400 мин"1 Свыхрасч снижается с 0,156 г/м3 при работе на ДТ до 0,053 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 2,9 раза. Расчетное количество частиц сажи NBbIxpac4 при п= 1200мин'1 снижается с 1,716Т06мм'3 при работе на ДТ до 0,468-Ю6 мм'3 при работе на ЭТЭ. При п = 2400 мин"1 NBblxpac4 снижается с 2,442-Ю6 мм"3 при работе на ДТ до 0,825-Ю6 мм'3 при работе на ЭТЭ. При п= 1200 мин"1 массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана СВыхопыт> полученная опытным путем, снижается с 0,119 г/м3 при работе на ДТ до 0,033 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,6 раза. При п = 2400 мин"1 СВЫХ01ШТ снижается с 0,171 г/м3 при работе на ДТ до 0,058 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 2,9 раза.

7. При переводе дизеля 44 11,0/12,5 на ЭТЭ суммарная экономия от использования альтернативного моторного топлива составит 37088,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год.

Положения диссертации опубликованы в 28 печатных работах, основные из которых следующие:

Монография:

1. Лиханов В.А., ШаромовИ.М. Снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий: Монография. Киров: Вятская ГСХЛ, 2012. 144 с.

Статьи в изданиях, входящих в «Перечень ... ВАК Минобразования и науки РФ»:

2. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 / В.А. Лиханов, А.И. 4упраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Транспорт на альтернативном топливе. 2011. № 4. С. 50-53.

3. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на индикаторные, экологические показатели и характеристики тепловыделения дизеля / В.А. Лиханов, А.И. 4упраков,

A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 9. С. 13-15.

4. Этаноло-топливная эмульсия и ее влияние на характеристики дизеля Д-240 /

B.А. Лиханов, А.И. 4упраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Автомобильная промышленность. 2012. № 3. С. 28-29.

Статьи:

5. Шаромов И.М. Образование сажи в цилиндре дизеля при работе на этаноло-топливной эмульсии // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Между-нар. науч.-практ. конф. Вып. XI / Map. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2009. С. 214-216.

6. Шаромов И.М. Опыт применения этанола в двигателях разных типов // Науке нового века - знания молодых: Сборник статей 9-й науч. конф. аспирантов и соискателей. В 2 ч. 4. II. Киров: Вятская ГСХА, 2009. С. 67-70.

7. Шаромов И.М., Лиханов В.А. Процессы воспламенения и горения этаноло-топливной эмульсии в цилиндре дизеля // Науке нового века - знания молодых. Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и соискателей, посвященной 80-летию Вятской ГСХА: сб. науч. тр. В 3 ч. Ч. И. Биологические науки, ветеринарные науки, технические науки. Киров: Вятская ГСХА, 2010. С. 232-239.

8. Шаромов И.М. Образование токсичных компонентов в цилиндре дизеля при работе на этаноло-топливной эмульсии // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение», посвященной 100-летию со дня рождения профессора A.M. Гуревича: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2010. Вып. 8. С. 159-163.

9. Шаромов И.М., Зонов A.B., Чупраков А.И. Анализ свойств этаноло-топливных эмульсий // Сб. науч. тр. Междунар. конф. Двигатель-2010, посвященной 180-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана // Под ред. H.A. Иващенко, В.А.Вагнера, JI.B. Грехова. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. С. 416-420.

10. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки / В.А. Лиханов, И.М. Шаромов,

A.B. Зонов, А.И. Чупраков // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 105-109.

11. Снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии / В.А. Лиханов, И.М. Шаромов, A.B. Зонов, А.И. Чупраков // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 110-113.

12. Шаромов И.М., Зонов A.B., Чупраков А.И. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 151-154.

13. Шаромов И.М., Зонов A.B., Чупраков А.И. Образование бенз(а)нирена и зародышей сажи // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 154-159.

14. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на токсические показатели дизеля 4411,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала /

B.А. Лиханов, A.B. Зонов, А.И. 4упраков, И.М. Шаромов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 39-41.

15. Влияние применения этаноло-топливных эмульсий на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки / В.А. Лиханов, А.И. 4упраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 88-94.

16. Индикаторные показатели дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии / В.А. Лиханов, А.И. Чупраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар.

науч.-практ. конф. «Наука - Технология - Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 100-104.

17. Шаромов И.М., ЗоновА.В., Чупраков А.И. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на процессы образования и выгорания сажи в цилиндре дизеля // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Вып. XIII / Map. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2011. С. 236-238.

18. Зонов A.B., Чупраков А.И., Шаромов И.М. Анализ эффективных показателей дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения УОВТ при работе на этаноло-топливной эмульсии // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Вып. XIII / Map. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2011. С. 228-230.

19. Расчет скорости выгорания мелкодисперсной сажистой фазы в цилиндре дизеля / И.М. Шаромов, A.B. Зонов, А.И. Чупраков, В.А. Лиханов // Науке нового века - знания молодых. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и соискателей: сб. науч. тр. В 3 ч. Ч. II. Биологические, ветеринарные и технические науки. Киров: Вятская ГСХА, 2011. С. 173-181.

Заказ № . Подписано к печати/1. ОУ. 2012 г. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Бумага офсетная. Цена договорная. 610017, Киров, Вятская ГСХА, Октябрьский проспект, 133. Отпечатано в типографии Вятской ГСХА, г. Киров, 2012 г.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шаромов, Иван Михайлович

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Социально-экологические аспекты влияния автотракторных двигателей на окружающую среду

1.2. Использование топливного этанола в дизельных двигателях

1.3. Физико-химические основы образования сажи в дизелях

1.3.1. Физико-химические свойства частиц сажи

1.3.2. Теории образования сажи из углеводородов топлива

1.3.3. Выгорание сажи

1.3.4. Физико-химический механизм выделения сажи в дизеле

1.4. Образование бенз(а)пирена и зародышей сажи

1.5. Особенности смесеобразования и сгорания в дизелях при работе на этаноло-топливной эмульсии

1.6. Задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СНИЖЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ 44 11,0/12,5 ПРИ РАБОТЕ НА ЭТАНОЛО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ

2.1. Уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии

2.2. Уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии

2.3. Теоретические расчеты массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на дизельном топливе и этаноло-топливной эмульсии в зависимости от угла поворота коленчатого вала

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Объект испытаний

3.2. Методика проведения лабораторных исследований

3.3. Методика исследований свойств этаноло-топливных эмульсий

3.4. Экспериментальная установка, приборы и оборудование

3.5. Расчет выбросов вредных газообразных веществ

3.6. Методика обработки результатов исследований

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТАНОЛО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ 44 11,0/12,5 92 4.1. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные, экологические и показатели рабочего процесса дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ 92 4.1.1. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ

4.1.2. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ

4.1.3. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержа-ния в цилиндре и отработавших газах дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от установочного УОВТ

4.2. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные и экологические показатели дизеля

44 11,0/12,5 в зависимости от режимов работы

4.2.1. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала

4.2.2. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки

4.3. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,

4.3.1. Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на дизельном топливе и этаноло-топливной эмульсии в зависимости от угла поворота коленчатого вала

4.3.2. Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на дизельном топливе и этаноло-топливной эмульсии в зависимости от угла поворота коленчатого вала при оптимальных установочных УОВТ •

4.4. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от режимов работы

4.4.1. Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки

Введение 2012 год, диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, Шаромов, Иван Михайлович

В настоящее время все большее распространение на транспорте получают дизельные двигатели. От бензиновых двигателей дизели отличаются лучшей топливной экономичностью и, как правило, меньшей токсичностью отработавших газов (ОГ). Но и дизели по токсичности ОГ не всегда удовлетворяют современным требованиям. Загрязнение атмосферного воздуха ОГ автотранспортных средств не только негативно влияет на здоровье людей, но и наносит прямой экономический ущерб. Токсичные вещества ОГ воздействуют на животный и растительный мир, почву. Проблема снижения токсичности и дымности ОГ двигателей внутреннего сгорания является одной из самых сложных и актуальных проблем современного двигателестроения.

Одним из наиболее токсичных компонентов ОГ дизелей является сажа, образующаяся при сгорании топлива. Сажа вызывает хронические заболевания органов дыхания. Частицы сажи адсорбируют на своей поверхности канцерогенные полициклические углеводороды, в том числе чрезвычайно опасный бенз(а)пирен. Поэтому снижение содержания сажи в ОГ дизелей на сегодняшний день является важнейшей задачей.

Ученые Махов В.З., Батурин С.А. и Ложкин В.Н. впервые в мире экспериментально исследовали процессы образования сажи непосредственно в цилиндрах дизелей. Инструментально это оказалось столь сложно, что и до настоящего времени это еще никому не удалось повторить.

Образованию сажи посвящены работы Бакирова Ф.Г., Блоха А.Г., Вагнера В.А., ВихертаМ.М., Гладышева A.B., Дьяченко Н.Х., ЗвоноваВ.А., Лоскутова A.C., Мачульского Ф.Ф., Разлейцева Н.Ф., Смайлиса В.И., Страдомского М.В., Тарана Э.Н., Теснера П.А. и других исследователей.

Решение задачи улучшения экологических показателей дизелей приводит к необходимости внедрения в двигателестроение различных методов снижения содержания сажи в ОГ. Применяются методы, позволяющие предотвратить образование в камере сгорания (КС) повышенных концентраций частиц сажи. Возможно применение антидымных присадок к топливу. Но выпускаемые в настоящее время присадки имеют высокую стоимость и могут вызывать нагарообразование и повышенный износ деталей двигателя. Другая группа методов направлена на улавливание уже образовавшихся частиц в выпускной системе дизеля с помощью сажевых фильтров. Но фильтры имеют небольшой ресурс и весьма дороги в производстве. Некоторого снижения содержания сажи в ОГ можно достигнуть путем совершенствования конструкции двигателя. Но это не позволит снизить содержание сажи до уровня требований, действующих в странах Евросоюза и вводимых в России.

С другой стороны, все более острой становится проблема дефицита то-плив нефтяного происхождения, что обусловлено сокращением запасов нефти. При существующих темпах добычи нефти, запасы могут быть исчерпаны в течение ближайших десятилетий. Наряду с уменьшением запасов нефти наблюдается постоянное удорожание нефтяных топлив. В связи с ростом мировых цен на нефть и уменьшением ее запасов все более актуальной становится проблема замены нефтяных топлив на альтернативные.

Важное место в исследованиях по применению в дизелях альтернативных видов топлива занимают работы Алексеева Д.К., Арсенова Е.Е., Вагнера В.А., ГлуховаА.А., Ксенофонтова И.В, Кулманакова С.П., Лиханова В.А., Малова Р.В., Матиевского Д.Д., Патрахальцева H.H., Плотникова С.А., Полевщикова A.C., Романова С.А., Смаля Ф.В., Торопова А.Е., Хачияна A.C., Чувашева А.Н. и других.

Одним из наиболее перспективных альтернативных топлив для дизелей является этиловый спирт (этанол). Его производство возможно из биомассы, различных отходов, бытового мусора, бумаги. Этанол как топливо для дизелей позволяет решить проблему снижения выбросов частиц сажи и других токсичных компонентов. При сгорании этанола не выделяются промежуточные продукты, способствующие зарождению и росту сажевых частиц.

Наиболее доступным способом применения этанола в качестве моторного топлива для дизелей является его использование в виде эмульсии с ДТ.

Экологические проблемы и повышение цен на нефть обусловливают необходимость проведения работ, направленных на поиск и применение альтернативных видов топлива. Использование этанола в качестве топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов дизелей и значительно расширяет сырьевую базу для получения моторных топлив. Однако исследований по оценке возможности применения этанола в дизелях недостаточно.

Все это дает основание полагать, что снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий является актуальной научной задачей, которая имеет важное народнохозяйственное значение.

Целью исследований является снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий.

Объект исследований. Дизель 4411,0/12,5 (Д-240) жидкостного охлаждения с камерой сгорания типа ЦНИДИ трактора МТЗ-80/82, работающий на альтернативном топливе - этаноло-топливной эмульсии (ЭТЭ).

Предмет исследований. Процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ при работе на ЭТЭ.

Научную новизну работы представляют:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ЭТЭ на процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ;

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала;

- результаты расчетов показателей сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от режимов работы.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Материалы диссертации используются в учебном процессе Вятской и Нижегородской государственных сельскохозяйственных академий, Чебоксарском институте (филиале) Московского государственного открытого университета при чтении лекций, выполнении курсовых работ и дипломном проектировании для студентов, обучающихся по специальностям 110301, 190601, 190603 и 190600.62.

Экономическая эффективность. При переходе с ДТ на ЭТЭ экономический эффект от снижения ущерба, наносимого токсичными компонентами ОГ, составит не менее 156523,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год. При переводе дизеля 44 11,0/12,5 на ЭТЭ суммарная экономия от использования альтернативного моторного топлива составит 37088,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год.

Связь с планами научных исследований. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой № 24 плана НИР ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА (г.Киров) на 2006.2010 гг. (номер государственной регистрации 01.2.006-09891).

На защиту выносятся следующие положения:

- результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ЭТЭ на процессы образования и выгорания сажи, экологические, мощностные и экономические показатели дизеля 44 11,0/12,5 с камерой сгорания типа ЦНИДИ;

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- результаты теоретических расчетов массовой концентрации сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала;

- результаты расчетов показателей сажесодержания в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от режимов работы.

Апробация работы. Основные результаты и материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 12 конференциях: на 1-й, И-й, Ш-й, 1У-й, У-й Международных научно-практических конференциях «Наука - Технология - Ресурсосбережение», 2009.2012 гг. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); 9-й научной конференции аспирантов и соискателей «Науке нового века - знания молодых», 2009 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей, посвященной 80-летию Вятской ГСХА «Науке нового века - знания молодых», 2010 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей «Науке нового века - знания молодых», 2011 г. (ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, г. Киров); Х1-Й, ХП-й, ХШ-й Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Мосоловские чтения), 2009.2011 гг. (ГОУ ВПО «Марийский ГУ», г. Йошкар-Ола); Международной конференции Двигатель-2010, посвященной 180-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 г. (МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва).

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 28 печатных работах, включая монографию объемом 9,0 п.л., 3 статьи в центральных журналах, входящих в перечень ВАК РФ и статьи общим объемом 8,19 п.л., в т.ч. в сборниках трудов Международных и Всероссийских конференций опубликовано 23 статьи. Без соавторов опубликовано 6 статей общим объемом 1,75 п.л.

Заключение диссертация на тему "Снижение дымности отработавших газов дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований установлена возможность снижения дымности ОГ дизеля 44 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий. Установлено, что при работе дизеля на номинальном режиме на ДТ и ЭТЭ оптимальным является значение установочного УОВТ 0впр = 23° до ВМТ при сохранении мощностных показателей на уровне серийного дизеля.

2. На основании теоретических исследований предложены:

- уточненный химизм процессов образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ;

- уточненная математическая модель образования и выгорания частиц сажи в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ЭТЭ.

3. Теоретическими расчетами определены значения массовой концентрации сажи Стеор в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в.

При п = 2200 мини оптимальных установочных УОВТ максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре СтахдТТеор при работе на ДТ достигается при (рстахтеор = 4,0° п.к.в. после ВМТ и состав

1 ^ ляет 1,947 г/м . При работе на ЭТЭ Стахэтэтс0р = 0,550 г/м при фстах теор = 8,0° п.к.в. после ВМТ. Максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи Стахте0р при работе на ЭТЭ снижается в 3,5 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана (фсвых теор= 124,0° п.к.в. после ВМТ) при работе на ДТ

3 3

Свыхдттеор = 0,144 г/м , а при работе на ЭТЭ СВЫХЭХЭтеор = 0,041 г/м . Выходное значение СВЬ1Хте0р при работе на ЭТЭ снижается в 3,5 раза.

При п = 1700 мин"1 и оптимальных установочных УОВТ максимальное теоретическое значение массовой концентрации сажи в цилиндре Стахдттеор при работе на ДТ достигается при положении поршня в ВМТ (фстахДтрасч = 0,0° п.к.в) и составляет 1,722 г/м3. При работе на ЭТЭ л

Стахэтэтеор = 0,410 Г/М 1фИ фСтахтеор = 6,0° П.К.В. ПОСЛе ВМТ. МаКСИМаЛЬНОе теоретическое значение массовой концентрации сажи СтаХтеор ПРИ работе на ЭТЭ снижается в 4,2 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана при фсвыхтеор = 124,0° п.к.в. после ВМТ при работе на ДТ СВЫХдттеор ~ 0,123 г/м , а при работе на ЭТЭ СВЬ1ХЭТЭтеор = 0,030 г/м . Выходное значение Свых теор при работе на ЭТЭ снижается в 4,1 раза.

4. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены значения массовой концентрации сажи Срасч и количества частиц сажи Мрасч в единице объема в цилиндре дизеля 44 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла п.к.в. при оптимальных установочных УОВТ.

На номинальном режиме работы (п = 2200 мин"1, ре = 0,64 МПа) при переходе с ДТ на ЭТЭ максимальные значения расчетной массовой концентрации сажи Стах расч и расчетного количества частиц сажи КГтах расч в единице объема цилиндра дизеля снижаются в 3,6 раза. Значения расчетной массовой концентрации сажи СВЬ1Х расч и расчетного количества частиц сажи 1чГвых расч, соответствующие моменту открытия выпускного клапана (фсВых= 124,0° п.к.в. после ВМТ), снижаются в 3,4 раза.

На режиме максимального крутящего момента (п = 1700 мин"1, ре = 0,69 МПа) при переходе с ДТ на ЭТЭ максимальные значения расчетной массовой концентрации сажи Стахрасч и расчетного количества частиц сажи Мтахрасч в единице объема цилиндра дизеля снижаются в 4,3 раза. Значения расчетной массовой концентрации сажи Свых расч и расчетного количества частиц сажи Квыхрасч, соответствующие моменту открытия выпускного клапана (фсвых = 124,0° п.к.в. после ВМТ), снижаются в 4,0 раза.

5. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены выходные значения массовой концентрации сажи Свых расч, Свых 0Пыт и количества частиц сажи Н,ь1Храсч в единице объема в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки. При п = 2200 мин"1, ре = 0,64 МПа и оптимальных установочных УОВТ расчетная массовая концентрация сажи в л цилиндре снижается с СВыХДтрасч= 0,146 г/м при работе на ДТ до

Свыхэтэрасч = 0,043 г/м3 при работе на ЭТЭ. Происходит снижение в 3,4 раза. Расчетное количество частиц сажи в единице объема цилиндра NBbixPac4 при

6 3 работе на ЭТЭ также ниже, чем при работе на ДТ: 0,675-10 мм" и 2,291-10 мм" соответственно. Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, СВЫХОПыт снижается с 0,155 г/м3 при работе на ДТ до 0,047 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,3 раза.

6. Экспериментальными исследованиями и расчетным путем определены выходные значения массовой концентрации сажи Свых расч, СВЬ1Х 0Пыт и количества частиц сажи NBbIxpac4 в единице объема в цилиндре и ОГ дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при оптимальных значениях установочного УОВТ. Расчетная массовая концентрация

1 3 сажи в цилиндре СвыхраСч при п = 1200 мин" снижается с 0,109 г/м при работе на ДТ до 0,030 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,6 раза. При п = 2400 мин'1

Л Л

СВыХ расч снижается с 0,156 г/м при работе на ДТ до 0,053 г/м при работе на ЭТЭ, т.е. в 2,9 раза. Расчетное количество частиц сажи NBbIX расч при п = 1200 мин"1 снижается с 1,716-106 мм"3 при работе на ДТ до 0,468-106 мм'3

1 6 3 при работе на ЭТЭ. При п = 2400 мин" NBbIxpaC4 снижается с 2,442-10 мм* при работе на ДТ до 0,825-106 мм"3 при работе на ЭТЭ. При п= 1200 мин"1 массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана СВЫХопыт> полученная опытным путем, снижается с 0,119 г/м3 при работе на ДТ до 0,033 г/м3 при работе на ЭТЭ, т.е. в 3,6 раза. При п = 2400 мин"1

X Л

Свыхопыт снижается с 0,171 г/м при работе на ДТ до 0,058 г/м при работе на ЭТЭ, т.е. в 2,9 раза.

7. При переводе дизеля 44 11,0/12,5 на ЭТЭ суммарная экономия от использования альтернативного моторного топлива составит 37088,45 руб. на один двигатель при средней наработке 500 мото-ч в год.

151

Библиография Шаромов, Иван Михайлович, диссертация по теме Тепловые двигатели

1. Аблаев А.Р. Биотопливо в мире и в России // Экологический вестник России. 2007. № 6. С. 8-15.

2. Андреева Е.В. Конструктивная доработка топливной системы отечественных двигателей при работе на этаноле // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. 2008. № 4. С. 982-988.

3. Арутюнов A.J1. Производство и применение биотоплива в сельском хозяйстве России // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 2009. Т. 7. С. 722-734.

4. Баранов H.A., Смайлис В.И. Исследование высокотемпературной сублимации и дисперсного состава дизельной сажи // Экспериментальные и теоретические исследования по созданию новых дизелей и агрегатов / Тр. ЦНИДИ. Л., 1980. С. 82-87.

5. Барра Ж.Р. Основные понятия математической статистики. М.: Мир, 1974. 275 с.

6. Барсуков Г.В., Бразовский В.В., Вагнер В.А. Система сбора информации для исследования механизма сажеобразования в вихрекамере двигателя // Горизонты образования. 2006. № 8. С. 10-15.

7. Батурин С.А. Физические основы и математическое моделирование процессов сажевыделения и теплового излучения в дизелях: Дис. докт. техн. наук / Ленинградский ПИ. Л., 1982. 443 с.

8. Батурин С.А., Макаров В.В. Физико-химический механизм и методика расчета результирующего сажевыделения в дизелях // Физика горения и взрыва. 1986. № 2. С. 65-71.

9. Батурин С.А., Макаров В.В., Лоскутов A.C. Феноменология и химизм процесса результирующего сажевыделения в дизелях // Рабочие процессы компрессоров и установок с ДВС: сб. науч. тр. ЛПИ. Л., 1985. №411. С. 52-55.

10. Батурин С.А., Петриченко P.M., Степанов В.Н. Конвективный и лучистый теплообмены в цилиндре дизеля при переходных процессах // Двигателестроение. 1980. № 6. С. 18-20.

11. Березкин В.И. Фуллереновые микрокристаллы как адсорбенты органических соединений // Физика и техника полупроводников. 2003. Т. 37. Вып. 7. С. 802-810.

12. Блох А.Г. Излучение светящегося сажистого пламени // Теплоэнергетика. 1964. № 4. С. 26-30.

13. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков JI.H. Теплообмен излучением: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 432 с.

14. Блох А.Г., Модзалевская M.JI. О влиянии спектра размеров частиц сажистого углерода на излучение светящегося пламени // Теплоэнергетика. 1973. №3. с. 63-67.

15. Блох А.Г., Модзалевская M.JL, Быстров Н.Г. Радиационные характеристики полидисперсных систем частиц углерода в светящемся пламени // Теплоэнергетика. 1973. № 5. С. 37-41.

16. Блох А.Г., Щелоков А.И. Математическая модель сажеобразования при сжигании природного газа. Часть 1 // Инженерно-физический журнал. 1990. Т. 59. № 3. С. 492-499.

17. Блох А.Г., Щелоков А.И. Математическая модель сажеобразования при сжигании природного газа. Часть 2 // Инженерно-физический журнал. 1992. Т. 62. №6. С. 831-839.

18. Богданов С.Н., Лаврик А.Н., Теребов A.C. Обеспечение фазовой стабильности этанольных топлив для автомобильных двигателей // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2007. Т. 97. №25. С. 102-106.

19. Болдырев И.В. Особенности сгорания частиц углерода в цилиндре быстроходного дизеля // Труды НИЛД. 1966. № 18. С. 36-44.

20. Бразовский В.В., Вагнер В.А. Лазерный метод диагностики сгорания топлива // Горизонты образования. 2005. № 7. С. 37-60.

21. Булаткин Г.А. Оценка эффективности производства нетрадиционных и возобновляемых источников энергии // Вестник Российской академии наук. 2009. №7. С. 608-616.

22. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Пер. с англ. Г.Л. Агафонова. Под ред. П.А. Власова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 352 с.

23. Вартбург М. Если этанол то где и когда? // Знание-сила. 2007. № 11. С. 88-91.

24. Васильев И.П. Экологически чистые направления получения и использования топлив растительного происхождения в двигателях внутреннего сгорания // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2005. № 1. С. 19-25.

25. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. 199 с.

26. Викторова Л. Зеленая химия побеждает // Химия и жизнь. 2001. № 12. С. 14-17.

27. Виппер А.Б., Абрамов С.А., Балакин В.И. Использование тяжелых нефтяных и альтернативных топлив в дизелях//Двигателестроение. 1984. № 7. С. 32-34.

28. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на индикаторные, экологические показатели и характеристики тепловыделения дизеля / В.А. Лиханов, А.И. Чупраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 9. С. 13-15.

29. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки /

30. Влияние применения этаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 / В.А. Лиханов, А.И. Чупраков, A.B. Зонов, И.М. Шаромов // Транспорт на альтернативном топливе. 2011. № 4. С. 50-53.

31. Воинов А.Н Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977. 278 с.

32. Воронов С. Спиртоходы // Грузовое и пассажирское автохозяйство. 2008. № 9. С. 44-46.

33. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба / Л.В. Вершков, В.Л. Гроцев, В.В. Гаврилов и др. М. 1999. 68 с.

34. Вулис Л.А. Тепловой режим горения. М.: Госэнергоиздат, 1954.1. C. 64-95.

35. Гейдон А.Г., Вольфгард Х.Г. Пламя, его структура, излучение и температура / Пер. с англ Н.С. 4ернецкого; под ред. С.А. Гольдберга. М: Метал-лургиздат, 1959. 333 с.

36. Гетманец Г.В., Лиханов В.А. Социально-экологические проблемы автомобильного транспорта. М.: Аспол, 1993. 330 с.

37. Гилязетдинов Л.П. Кинетика и механизм образования сажи при термическом разложении углеводородов в газовой фазе // Химия твердого топлива. 1972. №3. С. 103-111.

38. Гладков O.A., Берштейн Е.В., Виноградов Д.П. Характер воздействия водотопливной эмульсии на процессы сгорания топлива в дизеле // Двигателестроение. 1989. № 10. С. 35-40.

39. Глухов A.A. Снижение дымности отработавших газов дизеля // Науке нового века знания молодых: Тез. докл. 6-ой науч. конф. аспирантов и соискателей. Киров: Вятская ГСХА, 2006. С. 120-123.

40. Головина Е.С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. М.: Энергоатомиздат, 1983. 176 с.

41. Гоникберг М.Г. Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1960. 272 с.

42. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие. M.: Изд-во РУДН, 1998. С. 16-36.

43. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H., Абелян A.M. Экспериментальные исследования дизеля ЯМЭ-238 при его работе на смесевых топливах // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2003. № 1. С. 5-10.

44. Гордиец Б.Ф., Шелепин Л.А. Шмоткин Ю.С. Аналитическая модель са-жеобразования // Физика горения и взрыва. 1982. № 2. С. 71-76.

45. ГОСТ 10578-95. Насосы топливные дизелей. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1995.22 с.

46. ГОСТ 10579-88. Форсунки дизелей. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1988. 8 с.

47. ГОСТ 15888-90. Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990.14 с.

48. ГОСТ 17.2.1.02-76. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения выбросов двигателей, автомобилей, тракторов, самоходных сельскохозяйственных и строительно-дорожных машин. М.: Изд-во стандартов, 1976. 8 с.

49. ГОСТ 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения. М.: Изд-во стандартов, 1984. 8 с.

50. ГОСТ 17.2.2.01-84. Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений. М.: Изд-во стандартов, 1984. 11 с.

51. ГОСТ 17.2.2.02-98. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. М.: Изд-во стандартов, 1998.15 с.

52. ГОСТ 17.2.2.05-97. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. М.: Изд-во стандартов, 1997. 11 с.

53. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1988. 77 с.

54. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1982. 10 с.

55. ГОСТ 8581-78. Масла моторные для автотракторных дизелей. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1978. 8 с.

56. ГОСТР 51249-99. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения. М.: Изд-во стандартов, 1999. 20 с.

57. ГОСТ Р 51350-99. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1999.90 с.

58. ГОСТ Р 51652-2000. Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2000. 11 с.

59. Данилов A.M. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. М.: Химия, 1996. 232 с.

60. Демочка О.И., Соколов Ю.Я. Токсичность отработанных газов двигателей автотракторного типа и средства ее снижения. М.: ЦНИИТЭИ тракторо-сельхозмаш, 1974. 42 с.

61. Дугин Г.С. Перспективы применения высокоэкологичного биоэтаноль-ного топлива на автотранспорте // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2011. № 1. С. 9-13.

62. Единая система электронных вычислительных машин. Операционная система ФОРТРАН IV. Описание языка. Ц 51.804.001 01Д18. М., 1979. 166 с.

63. Елдышев Ю.Н. Америка поедет на этаноле // Экология и жизнь. 2006. №7. С. 61.

64. Елдышев Ю.Н. Больше чем топливо // Экология и жизнь. 2007. № 7. С. 40-46.

65. Ерохов В.И. Новая концепция применения спиртов в качестве альтернативного моторного топлива // Транспорт на альтернативном топливе. 2010. № 3.С. 55-61.

66. Зажигаев Л.С., Кишьян A.A., Ромашков В.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. 232 с.

67. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1967. 88 с.

68. Звонов В.А., Заиграев Л.С., Азарова Ю.В. Относительная агрессивность вредных веществ и суммарная токсичность отработавших газов // Автомобильная промышленность. 1997. № 3. С. 20-22.

69. Звонов В.А., Козлов A.B. Эффективность применения смесевых и биодизельных топлив в дизелях // Автомобильная промышленность. 2008. № 10. С. 30-31.

70. Звонов В.А., Козлов A.B., Кутенев В.Ф. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле. М.: НАМИ, 2001. 248 с.

71. Иванов В.М., Канторович Б.В. Топливные эмульсии и суспензии. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 182 с.

72. Изотопный состав углерода сажи из пламени метана / П.А. Теснер, Е.Я. Гаврилов, М.Г. Осипова и др. // Физика горения и взрыва. 1984. № 4. С. 16-21.

73. Исследование процессов впрыска и распыливания при работе дизеля на спиртовых топливах / В.А. Марков, В.И. Мальчук, С.Н. Девянин и др. // Грузовик &. 2004. № 10. С. 16-20.

74. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. С. 249-263.

75. Кавтарадзе Р.З. Перспективы применения поршневых двигателей на альтернативных моторных топливах // Транспорт на альтернативном топливе. 2009. № 6. С. 59-65.

76. Камфер Г.М., Болотов А.К., Плотников С.А. Расчетная оценка цетано-вых чисел спиртотопливных смесей // Улучшение показателей автомобильных и тракторных двигателей: Тр. МАДИ. М., 1990. С. 59-64.

77. Карпов С.А. Современные аспекты производства и потребления топливного этанола в России и странах СНГ // Экология и промышленность России. 2008. № 1.С. 46-47.

78. Карташева А.Н. Достоверность измерений и критерии качества испытаний приборов. М.: Издательство стандартов, 1967. 160 с.

79. Кинетика сажеобразования из газообразных углеводородов /

80. B.Г. Кнорре, А.И. Прихоженко, А.Я. Дубовицкий, Г.Б. Манелис // Кинетика химических реакций: Материалы VI Всесоюз. симп. по горению и взрыву. Черноголовка: Ин-т хим. физики АН СССР, 1980. С. 75-78.

81. Кириллов Н.Г. Альтернативные виды моторного топлива для автомобильного транспорта России // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. №5. С. 40-43.

82. Клар Э. Полициклические углеводороды: Пер. с англ. М.: Изд-во «Химия», 1971. С. 138-163.

83. Кнорре В.Г. Модель процесса сажеобразования: Материалы VIII Всесоюз. симп. по горению и взрыву. М.: ОИХФ АН СССР, 1986. С. 116-120.

84. Кокурин А.Д. Переходные формы углерода и их графитация // Журнал Всесоюз. химического общества им. Д.И. Менделеева. 1979. Т. 24. № 6.1. C. 594-602.

85. Кокурин А.Д. Химические процессы в углеводородных пламенах // Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка: Ин-т хим. физики АН СССР, 1975. С. 217-226.

86. Кокурин А.Д., Соловейчик Э.Я. Химия высокотемпературных процессов. Д.: ЛТИ им. Ленсова, 1975. С. 20-32.

87. Крестинин A.B. Кинетическая модель сажеобразования из ацетилена в разбавленных смесях при температуре выше 1600 К // Химическая физика. 1987. Т. 6. № 3. С. 342-349.

88. Крылова А.Ю., Козюков Е.А., Лапидус А.Л. Этанол и дизельное топливо из растительного сырья // Химия твердого топлива. 2008. № 6. С. 39-47.

89. Ксандопуло Г.И., Дубинин В.В. Химия газофазного горения. М.: Химия, 1987. 240 с.

90. Ксенофонтов И. Спирт спасет мир! // Мото. 2000. № 2. С. 48-49.

91. Кульчицкий А.Р. К вопросу о расчетном определении эмиссии частиц с отработавшими газами дизелей // Двигателестроение. 2000. № 1. С. 31-38

92. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пос. для высшей школы. 2-е изд., испр. и доп. М.: Академический Проект, 2004. 400 с.

93. Кутенев В.Ф., Звонов В.А., Корнилов Г.С. Научно-технические проблемы улучшения экологических показателей автотранспорта // Автомобильная промышленность. 1998. № 11. С. 7-11.

94. Кутенев В.Ф., Каменев В.Ф., Никитин И.М. Экологически чистые альтернативные топлива. Перспективы применения // Автомобильная промышленность. 1997. № 11. С. 24-25.

95. Лавров Н.В., Шурыгин А.П. Введение в теорию горения и газификации топлива. M.: Изд-во АН СССР, 1982. С. 56-80.

96. Лазурько В.П., Кудрявцев В.А. Программа обработки индикаторных диаграмм дизелей на алгоритмическом языке "Базисный фортран" // Тр. ЦНИДИ. 1975. Вып. 68. С. 38-69.

97. Лапин В.П., Мартинсен А.Г., Попов В.М. Основы экологических знаний инженера. М.: «Экология», 1996. 172 с.

98. Лебедева C.B., Лебедева Г.В., Кулманаков С.П. Исследования по применению в транспортном секторе Литвы смесевых спиртовых топлив // Ползу-новский вестник. 2009. № 1. С. 22-30.

99. Лиханов В.А. и др. Исследование рабочих процессов в цилиндре газодизеля 44 11,0/12,5: Монография / Под общ. ред. В.А. Лиханова. Киров: Вятская ГСХА, 2004. 330 с.

100. Лиханов В.А. Сгорание и сажеобразование в цилиндре газодизеля. Киров, НИИСХ Северо-Востока, 2000. С. 36-77.

101. Лиханов В.А. Улучшение эксплуатационных показателей тракторных дизелей путем применения альтернативных топлив: Дис. докт. техн. наук. Киров, 1999. 589 с.

102. Лиханов В.А., Глухов A.A. Снижение дымности отработавших газов дизеля 24 10,5/12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи: Монография / Под общ. ред. В.А. Лиханова. Киров: Вятская ГСХА, 2008. 139 с.

103. Лиханов В.А., Мохнаткин В.Г., Россохин A.B. Исследование процессов образования и выгорания сажи в цилиндре дизеля с турбонаддувом 44Н 11,0/12,5 при работе на природном газе: Монография. Киров: Вятская ГСХА, 2006. 124 с.

104. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. 2-е изд., испр. и доп. М.: Колос, 1994. 224 с.

105. Лиханов В.А., Торопов А.Е. Улучшение экологических показателей дизеля 44 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии путем снижения дымности отработавших газов: Монография / Под общ. ред.

106. B.А. Лиханова. Киров: Вятская ГСХА, 2010. 142 с.

107. Ложкин В.Н. Исследование динамики и термических условий сажевыде-ления при сгорании распыленного топлива в цилиндрах дизеля: Дис. канд. техн. наук / Ленинградский ПИ. Л., 1978. 233 с.

108. Лоскутов A.C. Исследование механизмов образования топливных окислов азота и сажи в цилиндре дизеля: Дис. канд. техн. наук / Ленинградский ПИ. Л., 1982. 293 с.

109. Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян A.C. Применение альтернативных топ-лив в двигателях внутреннего сгорания. М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2000. 311 с.

110. Макаров В.В. Расширенная физико-химическая модель образования сажи в дизелях и методика расчетного прогнозирования сажевыделения и дым-ности отработавших газов: Дис. канд. техн. наук / Ленинградский ПИ. Л., 1985. 177 с.

111. Малов Р.В., Ксенофонтов И.В. Кинетика воспламенения и горения бинарных спиртовых топлив в дизелях // Двигателестроение. 1986. № 3. С. 55-57.

112. Малов Р.В., Пекцев В.В. Эмульгирование топлива и экологические характеристики дизеля// Автомобильная промышленность. 1992. №8. С. 15-18.

113. Мальчук В.И., Али A.A. Система подачи топливных эмульсий в быстроходных дизелях // Автомобильная промышленность. 2008. № 1. С. 10-13.

114. Мальчук В.И., Шатров М.Г., Дунин А.Ю. Комплектация и некоторые результаты испытаний макетного образца дизеля, реализующего зональное смесеобразование с применением этанола // Вестник МАДИ. 2007. № 1. С. 35-40.

115. Мандреа А.Г. Этанол. Топливо из возобновляемого растительного сырья// Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2006. № 3. С. 35-36.

116. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 376 с.

117. Марков В.А., Козлов С.И. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 296 с.

118. Марченко А.П., Минак А.Ф., Слабун И.А. Сравнительная оценка эффективности применения растительных топлив в дизельном двигателе // Двигатели внутреннего сгорания. 2004. № 1. С. 46-51.

119. Матиевский Д.Д., Дудкин В.И., Батурин С.А. Участие сажи в рабочем цикле дизеля и индикаторный КПД // Двигателестроение. 1983. № 3. С. 54-56.

120. Махов В.З. Метод расчетно-экспериментального определения текущего количества выгорающей в цилиндре дизеля сажи // Автомобильный транспорт. М.: МАДИ, 1970. С. 133-137.

121. Мачульский Ф.Ф. Дисперсность и структура дизельной сажи // Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Лаборатория нейтрализации и проблем энергетики автомобилей и тракторов ЦНИТА, 1966. С. 208-210.

122. Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2007. С. 9-19.

123. Милликен Р.К. Размеры, оптические свойства и температура сажи // Измерение температур в объектах новой техники. М.: Мир, 1965. 280 с.

124. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей: Учеб. пособие. М.: Легион-Автодата, 2001. 80 с.

125. Нейланд О.Я. Органическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1990. 751 с.

126. Николаенко A.B., Салова Т.Ю. Моделирование и создание средств нейтрализации отработавших газов автотракторных дизелей // Двигателестроение. 2000. №2. С. 39-41.

127. Новиков Л.А. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей // Двигателестроение. 2002. № 2. С. 23-37.

128. Образование и выгорание сажи при сжигании углеводородных топлив / Ф.Г. Бакиров, В.М. Захаров, И.З. Полещук и др. М.: Машиностроение, 1989. 128 с.

129. Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени. / Пер. с англ. под ред. Ю.Ф. Дитякина. М.: Машиностроение, 1981. 408 с.

130. Основы горения углеводородных топлив / Под ред. J1.H. Хитрина. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. 664 с.

131. Основы практической теории горения / Под ред. В.В. Померанцева. Л.: Энергия, 1973. С. 161-197.

132. Патрахальцев H.H., Камышников О.В., Казаков С.А. Регулирование рабочего процесса дизеля изменением физико-химических свойств топлива // Двигателестроение. 2008. № 4. С. 3-8.

133. Перспективные автомобильные топлива / Пер. с англ. Под ред. Я.Б. Черткова. М.: Транспорт, 1986. 319 с.

134. Перспективные смесевые кислородсодержащие топлива / С.С. Кулманаков, Д.Д. Матиевский, А.И. Балашев, C.B. Лебедевас // Ползу-новский вестник. 2009. № 1. С. 17-21.

135. Перспективы использования топливного этанола / B.C. Шпак, О.И. Шаповалов, Д.М. Габибов и др. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2005. № 1. С. 5-9.

136. Процессы горения / Под ред. Б. Льюиса, Р.Н. Пиза, Х.С. Тейлора. М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1961. С. 67-94.

137. Работа дизелей на нетрадиционных топливах: Учеб. пособие /

138. B.А. Марков, А.И. Гайворонский, Л.В. Грехов, H.A. Иващенко. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2008. 464 с.

139. Работа дизеля при подаче этанола в топливный факел / Д.Д. Матиевский,

140. C.П. Кулманаков, A.A. Вагнер, А.Е. Гладышев // Тезисы докладов Всесоюз. науч.-техн. конф. "Альтернативные топлива в двигателях внутреннего сгорания". Киров: КСХИ, 1988. С. 137.

141. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Изд-во при Харьк. ун-те, 1980. С. 103-110.

142. Разлейцев Н.Ф., Филипковский А.И. Математическая модель процесса сгорания в дизеле со струйным смесеобразованием // Двигателестроение. 1990. №7. С. 52-56.

143. Разработка состава спиртотопливных смесей и факторы, влияющие на их фазовую стабильность / А.Р. Кобелева, К.В. Ваганов, В.З. Пойлов, А.Г. Старостин А.Г. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2008. № 12. С. 51-53.

144. Райков И.В. Испытания двигателей внутреннего сгорания. М.: Высшая школа, 1975. 320 с.

145. Россохин A.B. Измерение дымности отработавших газов // Материалы 5-й науч. конф. аспирантов и соискателей. Киров: Вятская ГСХА, 2005. С. 75-77.

146. Сайдахмедов С.И., Карпов С.А. Исследование смесевых композиций ок-сигенатов с этиловым спиртом в качестве компонента автомобильных топ-лив// Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2007. № 10. С. 29-32.

147. СаловаТ.Ю., Громова Н.Ю. Новое в природоохранном законодательстве // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. СПб.: 2002. С. 398-402.

148. Самойлов Н.П., Игонин В.И. Токсичность автотракторных двигателей и способы ее снижения. Казань: КГУ, 1997. 170 с.

149. Система АСГА-Т. Руководство по эксплуатации. АПИ 2.950.00 ЗРЭ. Смоленск, 1984. 81 с.

150. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей. Дис. докт. техн. наук / Ленинградский ПИ. Л.: 1988. 464 с.

151. Смаль Ф.В., Арсенов Е.Е. Перспективные топлива для автомобилей. М., «Транспорт», 1979. 151 с.

152. Смирнов H.H., Зверев И.Н. Гетерогенное горение. М.: Изд-во МГУ, 1992. С. 155-167.

153. Снижение дымности отработавших газов дизеля 44 11,0/12,5 при работе на этаноло-топливной эмульсии / В.А. Лиханов, И.М. Шаромов, A.B. Зонов,

154. A.И. Чупраков // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Наука -Технология Ресурсосбережение»: сб. науч. тр. Киров: Вятская ГСХА, 2011. Вып. 9. С. 110-113.

155. Сполдинг Д.Б. Горение и массообмен / Пер. с англ. Р.Н. Гизатуллина и

156. B.И. Ягодкина. Под ред. В.Е.Дорошенко. М.: Машиностроение, 1985.1. C. 6-94.

157. Страдомский М.В., Васильев Е.П. Исследование эмиссионных свойств твердой дисперсной фазы пламени при импульсном сжигании жидких моторных топлив // Промышленная теплотехника. 1985. Т. 7. № 5. С. 85-88.

158. Страдомский М.В., Максимов Е.А., Маляров B.C. Исследование лучистого теплообмена в цилиндре дизеля // Изв. вузов. М.: Машиностроение, 1982. № 1.С. 88-92.

159. Страдомский М.В., Максимов Е.А., Маляров B.C. Экспериментальное определение эмиссионных свойств пламени в циклическом рабочем процессе// Теплофизика и теплотехника: Респ. сб. Киев: Наукова думка, 1979. Вып. 37. С. 26-30.

160. Структура сажевых частиц в пламени при факельном сжигании жидкого топлива в прямоточной камере сгорания / М.В Страдомский, Е.А. Максимов, Е.А. Ефремова и др. // Промышленная теплотехника. 1985. Т. 7. № 4. С. 75-78.

161. Стуруа М., Чайка Ф., Лесков С. Жизнь после нефти // Экологический вестник России. 2008. № 2. С. 20-22.

162. Таран Э.Н. Влияние азотосодержащих соединений на образование сажи при горении // Проблемы высокотемпературной техники: Сб. материалов Всесоюз. науч. конф. Днепропетровск, 1986. С. 75-86.

163. Таран Э.Н., Присняков В.Ф. О природе сажи // Структура газофазных пламен: Материалы Всесоюз. семинара по структуре газофазных пламен. Новосибирск, 1988. Ч. 1. С. 104-113.

164. Таран Э.Н., Шумриков В.В. О структурных особенностях плазмохими-ческого углерода // Проблемы высокотемпературной техники: Сб. материалов Всесоюз. науч. конф. Днепропетровск, 1986. С. 137-145.

165. Терентьев А.Г., Тюков В.М., Смаль Ф.В. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М.: Химия, 1989. 272 с.

166. Теснер П.А. Образование сажи при горении // Физика горения и взрыва. 1979. Т. 7. №2. С. 3-14.

167. Теснер П.А. Образование углерода из углеводородов газовой фазы. М.: Химия, 1972. 136 с.

168. Теснер П.А., Кнорре Е.Г. Сажа из ацетилена // Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка: Ин-т хим. физики АН СССР, 1975. С. 58-69.

169. Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82 / И.П. Ксеневич, C.JI. Кустанович, П.Н. Степанюк и др. Под общ. ред. И.П. Ксеневича. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1984. 254 с.

170. Третьяков В.Ф. Синтез моторных топлив из биоэтанола // Химия и технология топлив и масел. 2008. № 6. С. 30-34.

171. Упрощенная математическая модель выгорания топлива в цилиндре дизеля / В.А. Куцевалов, P.M. Петриченко, В.Н. Степанов и др. // Двигателе-строение. 1988. № 8. С. 6-8.

172. Хачиян A.C. Применение спиртов в дизелях // Двигателестроение. 1984. № 8. С. 30-34.

173. Хватов В.Н., Логинов Н.В. Пути снижения дымности отработавших газов дизелей // Двигателестроение. 1991. № 5. С. 42-44.

174. Химия горения / Пер. с англ.; под ред. У. Гардинера. М.: Мир, 1988. 464 с.

175. Чистяков Б.Е. Разработка стабилизаторов и методов исследования эмульсий для топлив / ВНИИПАВ. Шебекино, 1984. 52 с.

176. Чудиновских В.М. Опыт использования альтернативных энергоносителей в мобильной энергетике. М.: ВНИИТЭИагропром, 1988. 33 с.

177. Шаромов И.М. Опыт применения этанола в двигателях разных типов // Науке нового века знания молодых: Сборник статей 9-й науч. конф. аспирантов и соискателей. В 2 ч. Ч. II. Киров: Вятская ГСХА, 2009. С. 67-70.

178. Шкаликова В.П. Некоторые эксплуатационные характеристики работы двигателей на топливах с добавкой спирта // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2004. № 2. С. 5-7.

179. Шкаликова В.П., Патрахальцев Н.Н. Применение нетрадиционных топ-лив в дизелях: Монография. М.: Изд-во УДН, 1986. 56 с.

180. Эмульсии / под ред. Ф. Шермана. М.: Химия, 1972. С. 69-122.

181. Эшли С. Многообещающая целлюлоза // В мире науки. 2008. № 7. С. 6-7.

182. Adelman H.G. Alcohols in diesel engines a review // SAE Technical Paper Series. 1979. № 790956. pp. 1-9.

183. Ahmed I. Oxygenated Fuel: emissions and performance characteristics of ethanol-diesel blends in CI engines // SAE Technical Paper Series. 2001. № 200101-2475. pp. 1-6.

184. Alkidas A.C. Relationships between smoke measurements and particulate measurements // SAE Technical Paper Series. 1984. 9 p.

185. Ashok M.P., Saravanan C.G. The performance and emission characteristics of emulsified fuel in a DI diesel engine // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part D. Journal of automobile engineering. 2007. pp. 893-900.

186. Bandel W. Problems in adapting ethanol fuels to the requirements of diesel engines // International symp. on alcohol fuels technology. Guaruja, Sp. Brazil, 1980. pp. 1083-1089.

187. Bechtold R.L. Alternative fuels guidebook: properties, storage, dispensing, and vehicle facility modifications. Warrendale, US: SAE, 1997. 204 p.

188. Bockhorn H. Soot formation in combustion. Springer, Berlin/Heidelberg. 1994. pp. 253-273.

189. Borgwardt R.H. Transportation fuel from cellulosic biomass: a comparative assessment of ethanol and methanol options // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part A. Journal of power and energy. 1999. pp. 399-407.

190. Campbell K. Vehicle particulate emissions // Air pollution control in transport engines: a symposium held at the Solihull Civic Hall and at the Group Research Centre. Solihull. 1971. pp. 14-20.

191. Carroll J.N., Ullman T.L., Winsor R.E. Emission comparison of DDC 6V-92TA on alcohol fuels // SAE Technical Paper Series. 1990. № 902234. pp. 1-13.

192. Catalytic ignited to support combustion of ethanol-water / air mixtures in internal combustion engines / D. Cordon, E. Clarke, S. Beyerlein et al. // SAE Technical Paper Series. 2002. № 2002-01-2863. pp. 1-9.

193. Challen B., Baranescu R. Diesel engine reference book. 2nd ed. // Oxford: Butterworth Heinemann, 1999. pp. 457-509.

194. Dalzell H. W. Optical constants of soot and their applications to head flux calculations // Trans. ASME / Ser. C. / Journ. of heat transfer. 1969. Vol. 91. № 1. pp. 100-104.

195. Davis G.W., Heil E.T. The development and performance of a high blend ethanol fueled vehicle // SAE Technical Paper Series. 2000. № 2000-01-1602. pp. 1-8.

196. De Vita A. Multicylinder DI diesel engine tests with unstabilized of water and ethanol in diesel fuel // SAE Technical Paper Series. 1989. № 890450. pp. 1-15.

197. Dent J.C., Mehta P.S., Swan J. A predictive model for automotive DI diesel engine performance and smoke emissions // Diesel engines passenger cars and light duty veh. conf. London, 1982. pp. 237-245.

198. Development of an internal combustion alcohol fueled engine / R.C. Clemente, E. Werninghaus, E.P.D. Coelho et al. // SAE Technical Paper Series. 2001. № 2001-01-3917. pp. 1-5.

199. Dodge L.G., Shouse K., Grogan J. Development of an ethanol-fueled ultra-low emissions vehicle // SAE Technical Paper Series. 1998. № 981358. pp. 15-25.

200. Effects of combustion and injection systems on unburned HC and particulate emissions from a DI diesel engine / T. Murayama, N. Miyamoto, T. Chikahisa, K. Yamane // Progress in energy and combustion science. 1986. pp. 131-139.

201. Elimination of combustion difficulties in a glow plug-assisted diesel engine operated with pure ethanol and water-ethanol mixtures / T. Murayama, N.Miyamoto, T. Chikahisa, K. Yamane // SAE Technical Paper Series. 1983. № 830373. pp. 1-9.

202. Ethanol vehicle challenge. Warrendale, US: SAE, 1999. 128 p.

203. Fujiwara J. Formation of soot particulates in the combustion chamber of a precombustion chamber type diesel engine // SAE. 1984. pp. 1-10.

204. Haynes B.S., Wagner H.G. Soot formation // Prog. Energy. Combust. Sci. 1981. pp. 132-146.

205. High concentration ethanol-diesel blends for compression-ignition engines / P. Meiring, A.C. Hansen, A.P. Vosloo et al. // SAE Technical Paper Series. 1983. № 831360. pp. 1-5.

206. Hiroyassu H., Joshimansu A., Arai M. Mathematical model for predicting the rate of heat resale and exhaust emissions in IDI diesel engines // Diesel engines passenger cars and light duty veh. conf. 1982. pp. 207-213.

207. Hirschler M.M. Soot from fires: II. Mechanisms of soot formation // Journal of fire sciences. 1985. Vol. 3. pp. 380-414.

208. Hull A., Golubkov I., Kronberg B. Alternative fuel for a standard diesel engine // International journal of engine research. 2006. Vol. 7. № 1. pp. 51-64.

209. Jabez Dhinagar S., Nagalingam B., Gopalakrishnan K.V. Experimental investigations on the combustion of ethanol in a low heat rejection engine using different methods // SAE Technical Paper Series. 1993. № 930931. pp. 193-199.

210. Kadota T., Henein N. Time-resolved soot particulates in diesel spray combustion // Symp. int. particulate carbon formation. London, 1981. pp. 391-421.

211. Khan J.M., Greevs G. Method for calculating the formation and combustion of soot in diesel engines // Heat transfer flames. Washington. 1974. pp. 384-404.

212. Khan J.M., Wang C.H., Langridge B.E. Coagulation and combustion of soot particles in diesel engines // Combustion and flame. 1971. Vol. 17. pp. 409-419.

213. Kontani K., Gotoh S. Measurement of soot in a diesel combustion high-speed shadowgraph / SAE Technical Paper Series. 1983. pp. 31-43.

214. Li W., Ren Y. Combustion characteristics of a compression ignition engine fuelled with diesel ethanol blends // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Journal of automobile engineering. 2008. pp. 265-274.

215. Low-heat rejections engines a concept review / R.A. Churchill, J.E. Smith, N.N. Clark, R.A. Turton // SAE Technical Paper Series. 1989. pp. 25-36.

216. Martyr A.J., Plint M.A. Engine testing: theory and practice. 3 ed. // Oxford: Butterworth-Heinemann, 2007. pp. 324 -331.

217. Mori M. Ethanol blended fuels for diesel engine // International symp. on alcohol fuels technology. Guaruja, Sp. Brazil, 1980. pp. 595-602.

218. Nakakita K., Akihama K. Effect of the hydrocarbon molecular structure in diesel fuel on the in-cylinder soot formation and exhaust emissions // International journal of engine research. 2005. pp. 187-206.

219. Neitz A., Chmela F. Results of MAN FM diesel engines operating on straight alcohol fuels // International symp. on alcohol fuels technology. Guaruja, Sp. Brazil, 1980. pp. 613-618.

220. Shmader J. // 20-th int. symp. on combustion / Abstr. of ses. pres. The Combust. Inst. Pittsburgh: N.D.S., 1984. 830 p.

221. Sigiyama H. Utilization of alcohol as a fuel in diesel engine // International symp. on alcohol fuels technology. Guaruja, Sp. Brazil. 1980. pp. 513-520.

222. Smith O.J. Fundamentals of soot formation in flames with application to diesel engine particulate emissions // Progress in energy and combustion science. 1981. Vol. 7. № 4. pp. 275-291.

223. Starke K.W., Oppenlacuder K. Ethanol an alternative fuel for diesel engines//International symp. on alcohol fuels technology. Guaruja, Sp. Brazil. 1980. pp. 635-639.

224. Strait J., Beedicker J.J., Johansen K.C. Diesel-ethanol fuel blends investigated // Automotive Engineering. 1979. Vol. 87. № 9. pp. 58-61.

225. Sunggyu L., Speight J.G., Loyalka S.K. Handbook of alternative fuel technologies // CRC Press, 2007. pp. 323-377.

226. Wagner H.G. Soot formation in combustion // 17-th int. symp. on combustion / The Combustion Institute. Pittsburgh, 1979. p. 3.

227. Williams F.A. Combustion theory. Benjamin/Cummings, Menlo Park. 1984. pp. 383-399.

228. Wyman C.E. Handbook of bioethanol: production and utilization. Washington, United States: Taylor & Francis, 1996. pp. 253-285.